Привет все м форумчанам. Я учусь в 10 классе Заочного Физико-Математического Лицея «Авангард». Уже второй раз сталкиваюсь с несостыковкой в ответе при решении задач. Я уже отправил письмо по e-meil’у с просьбой пояснить такие расхождения в ответах. Проверьте меня в решении такой простецкой задачи.
Условие: Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре, если поршень переместить на l/3 влево? вправо?
Мое решение:
Решаю данную задачу по закону Бойля-Мариотта.
Дано: p0-начальное давление в цилиндре
l-начальная расстояние поршня от дна цилиндра
Найти:р1-давление при сдвиге поршня влево на l/3
р2-давление при сдвиге поршня вправо на l/3
Решение:
Значит решаю данну задачу так.
При неподвижном поршне V0=l*S, где S-площадь основания цилиндра
1)При сдвиге поршня влево p0*V0=p1*V1, V1=(l-l/3)S=2/3*l*S
Тогда p0*l*S=p1*2/3*l*S
p0=2/3*p1
2*p1=3*p0
p1=1,5*p0 — следовательно давление возросло в 1,5 раза(этот ответ у меня сходится)
2)При сдвиге поршня вправо p0*V0=p2*V2, V2=(l+l/3)S=4/3*l*S
Тогда p0*l*S=p2*4/3*l*S
p0=4/3*p2
4*p2=3*p0
p2=0,75*p0 — следовательно давление уменьшилось в 0,75 раз(. этот ответ у меня и не сходится, в ответе задачника давление уменьшилось в 1,33 раза, так может получиться только, если 4 разделить на тройку, но по формулам такое сделать нельзя, т.к. мы находим именно p2)
З.Ы. Я считаю, что решил задачу правильно. а этот косяк в книжке уже второй после Про линейки и температуру
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.
На сколько переместится поршень при нагревании воздуха на 20 С?
Температура воздуха в цилиндре 7 С, расстояние между дном цилиндра и поршнем 14 см. На сколько (в.
Каково будет давление в цилиндре, если объем при той же температуре уменьшить в 10 раз?
В цилиндре объемом V = 10 дм3 под поршнем находится влажный воздух при температуре t = 20 °C и.
На какой высоте давление воздуха будет в n раз меньше?
Давление воздуха у поверхности Земли равно р0. На какой высоте давление воздуха будет в n раз.
На какой высоте давление воздуха составляет 60% от давления на уровне моря?
Подскажите, как решить ? На какой высоте давление воздуха составляет 60% от давления на уровне.
Тест по физике Уравнение Клапейрона-Менделеева для 10 класса
Тест по физике Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изотопы для 10 класса с ответами. Тест включает в себя 2 варианта. В каждом варианте по 5 заданий.
1 вариант
1. Как изменится давление идеального газа при увеличении температуры и объема газа в 4 раза?
А. Увеличится в 4 раза
Б. Уменьшится в 4 раза
В. Не изменится
2. В одинаковых сосудах при одинаковой температуре находятся водород (Н2) и углекислый газ (СО2). Массы газов одинаковы. Какой из газов и во сколько раз оказывает большее давление на стенки сосуда?
Читайте также: Шток силового цилиндра урал
А. Водород в 22 раза
Б. Углекислый газ в 22 раза
В. Водород в 11 раз
3. Какому процессу соответствует график, изображенный на рисунке 26?
А. Изохорному
Б. Изобарному
В. Изотермическому
4. Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре (рис. 27), если поршень переместить на l/3 влево?
А. Не изменится
Б. Увеличится в 1,5 раза
В. Уменьшится в 1,5 раза
5. Во сколько раз отличается плотность метана (СН4) от плотности кислорода (O2) при одинаковых условиях?
А. Плотность метана в 2 раза меньше
Б. Плотность метана в 2 раза больше
В. Плотность газов одинакова
2 вариант
1. Как изменится давление идеального газа при уменьшении температуры и объема газа в 2 раза?
А. Увеличится в 2 раза
Б. Не изменится
В. Уменьшится в 2 раза
2. В одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся кислород (O2) и метан (СН4). Массы газов одинаковы. Какой из газов и во сколько раз оказывает большее давление на стенки баллона?
А. Кислород в 2 раза
Б. Метан в 2 раза
В. Метан в 4 раза
3. Какому процессу соответствует график, изображенный на рисунке 28?
А. Изохорному
Б. Изотермическому
В. Изобарному
4. Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре (рис. 29), если поршень переместить на l/3 вправо?
А. Не изменится.
Б. Увеличится в 1,33 раза
В. Уменьшится в 1,33 раза
5. До какой температуры при нормальном давлении надо нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности азота при нормальных условиях?
А. До 39 °С
Б. До 59 °С
В. До 29 °С
Ответы на тест по физике Уравнение Клапейрона-Менделеева. Изотопы для 10 класса
1 вариант
1-В
2-А
3-А
4-Б
5-А
2 вариант
1-Б
2-Б
3-В
4-В
5-А
§ 75. Примеры решения задач по теме «Внутренняя энергия. Работа
Для решения задач нужно уметь вычислять внутреннюю энергию и работу, пользуясь формулами (13.1) и (13.4). Надо ещё иметь в виду, что величины A, Q, ΔU могут быть как положительными, так и отрицательными.
Задача 1. Аэростат объёмом V = 500 м 3 наполнен гелием под давлением р = 10 5 Па. В результате солнечного нагрева температура газа в аэростате поднялась от t1 = 10 °С до t2 = 25 °С. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?
Р е ш е н и е. Гелий является одноатомным газом, поэтому его внутренняя энергия определяется формулой (13.1). При температуре Т1 эта энергия равна 
а при температуре Т2 равна 
Изменение энергии равно:
Масса гелия неизвестна, но её можно выразить с помощью уравнения Менделеева—Клапейрона через начальную температуру, давление и объём газа: 
Подставляя значение 
в уравнение для изменения энергии, получаем
Задача 2. В цилиндре под тяжёлым поршнем находится углекислый газ (М = 0,044 кг/моль) массой m = 0,20 кг. Газ нагревается на ΔТ = 88 К. Какую работу он при этом совершает?
Читайте также: Мерный цилиндр 5000 мл
Р е ш е н и е. Газ расширяется при некотором постоянном давлении р, которое создаётся атмосферой и поршнем. В этом случае работа газа А’ = p(V2 — V1), где V1 и V2 — начальный и конечный объёмы газа. Используя уравнение Менделеева—Клапейрона, выразим произведения pV2 и pV1 через Тогда
Задача 3. Чему равна работа, совершённая газом в количестве 3 моль при сжатии, если температура увеличилась на 100 К? Потери тепла не учитывайте.
Р е ш е н и е. При сжатии внешняя сила совершает положительную работу, за счёт которой происходит изменение внутренней энергии и соответственно температуры газа, т. е. А = ΔU. Изменение внутренней энергии
Работа, совершённая силой давления газа:
Задача 4. На рисунке 13.4 показана зависимость давления газа от объёма при его переходе из состояния 1 в состояние 4. Определите работу газа.
Р е ш е н и е. Работа газа численно равна площади заштрихованной фигуры. Процессы 1—2 и 3—4 изобарные, поэтому работа газа в этих процессах
В процессе 2—3 изменяются все три параметра газа. Работа газа в этом процессе
Задачи для самостоятельного решения
1. Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеального газа, если его давление увеличится в 3 раза, а объём уменьшится в 2 раза?
2. Стержень отбойного молотка приводится в движение сжатым воздухом. Масса воздуха в цилиндре за время хода поршня меняется от 0,1 до 0,5 г. Считая давление воздуха в цилиндре и температуру (27 °С) постоянными, определите работу газа за один ход поршня (Мвозд = 0,029 кг/моль).
3. При изобарном расширении одноатомного газа, взятого в количестве 4 моль, его температура увеличилась на 100 °С. Определите изменение внутренней энергии и работу, совершённую силой давления газа.
C1. Объём идеального одноатомного газа, масса которого постоянна, увеличился при постоянном давлении 500 кПа на 0,03 м 3 . На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?
C2. Идеальный одноатомный газ находится в сосуде с жёсткими стенками объёмом 0,5 м 3 . При нагревании его давление возросло на 4 кПа. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа?
C3. Во время опыта объём воздуха в цилиндре, закрытом подвижным поршнем, и его абсолютную температуру увеличили в 2 раза. Оказалось, однако, что воздух мог просачиваться сквозь зазор вокруг поршня, и за время опыта его давление в цилиндре не изменилось. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия воздуха в цилиндре? (Воздух считайте идеальным газом.)
C4. В сосуде с небольшой трещиной находится газ, который может просачиваться сквозь трещину. Во время опыта давление газа уменьшилось в 8 раз, а его абсолютная температура уменьшилась в 4 раза при неизменном объёме. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа в сосуде? (Газ считайте идеальным.)
Во сколько раз изменяется давление воздуха в цилиндре
Основы М олекулярно К инетической Т еории
Читайте также: Материал цилиндра цам что это
3701. Нагревается или охлаждается идеальный газ, если он расширяется по закону P = b / V n , где – b и n – некоторые постоянные, причем 0 n 7 0 2 . Масса пороха M, сгорающего в одну секунду в камере ракетного двигателя, зависит от давления P по закону M = AP n (A и n – некоторые постоянные). Скорость расхода массы газа за счет истечения из сопла пропорциональна давлению в камере. Во сколько раз отличаются давления в камерах ракетных двигателей, если сечения их сопел равны S1 и S 2? Рассмотреть частный случай, когда n = 2/3, S1/ S 2 = 2. решение
3703. Масса пороха M , сгорающего в одну секунду в камере реактивного двигателя, зависит от давления P по закону M = AP n . Найти показатель степени n, если при уменьшении сечения сопла двигателя в два раза давление в камере возрастает в четыре раза. Скорость расхода массы газа за счет истечения из сопла пропорциональна давлению в камере P. решение
3 7 0 4 . Спутник V = 1000 м 3 наполнен воздухом, находящимся при нормальных условиях. Метеорит пробивает в корпусе спутника отверстие площадью 1 см 2 . Определить время, через которое давление внутри изменится на 1 %. Температура неизменна. решение
3 7 0 5 . Сосуд C сообщается с окружающим пространством через малое отверстие. Температура газа в окружающем пространстве T , давление p . Газ настолько разрежен, что молекулы при пролете в сосуд из сосуда на протяжении размеров отверстии не сталкиваются друг с другом. В сосуде поддерживается температура 4 T . Каким будет давление в сосуде? решение
3 7 0 6 . В цилиндре, площадь основания которого 100 см 2 , находится воздух при температуре 7 о С. А высоте 60 см от основания цилиндра расположен поршень массой 10 кг. На сколько опустится поршень, если на него поставить гирю массой 100 кг, а воздух в цилиндре нагреть до 27 о С? Трением поршня о стенки цилиндра пренебречь. Атмосферное давление равно 0,1 МПа. решение
3 7 0 7 . Вертикальный цилиндр, закрытый с обеих сторон, разделен тяжелым теплонепроницаемым поршнем на две части, в которых находится одинаковое количество воздуха. При температуре 300 К давление в нижней части сосуда в 2 раза больше, чем в верхней. До какой температуры надо нагреть воздух в нижней части цилиндра, чтобы поршень оказался на середине цилиндра? решение
3 708 . Цилиндр с площадью основания 20 см 2 , закрытый поршнем массой 10 кг, находится в стартующей вертикально ракете. Определить ускорение ракеты, если объем газа под поршнем в движущейся ракете в 3 раза меньше, чем в покоящейся. Давление воздуха в ракете p o = 0,1 МПа. решение
3 709 . Тонкостенный резиновый шар массой 0,06 кг наполнен неоном и погружен в озеро на глубину 120 м. Найти массу неона, если шар находится в равновесии. Атмосферное давление 0,1 МПа, температура воды 4 о С. Упругостью резины пренебречь. решение
3 7 1 0 . Определить плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода при температуре 7 о С и давлении 93,3 кПа. решение
Смотрите новый сайт В. Грабцевича по физике, а также шутки про школу.
